Bomba de nêutrons
A bomba de nêutrons é a última variante da bomba atômica. Em geral, é um dispositivo termonuclear pequeno, com corpo de níquel ou cromo, onde os nêutrons gerados na reação de fusão intencionalmente não são absorvidos pelo interior da bomba, mas se permite que escapem. As emanações de raios-X e de nêutrons de alta energia são seu principal mecanismo destrutivo. Os nêutrons são mais penetrantes que outros tipos de radiação, de tal forma que muitos materiais de proteção que bloqueiam raios gama são pouco eficientes contra eles. A bomba de nêutrons tem ação destrutiva apenas sobre organismos vivos, mantendo, por exemplo, a estrutura de uma cidade intacta. Isso pode representar uma vantagem militar, visto que existe a possibilidade de se eliminar os inimigos e apoderar-se de seus recursos.

Poder destrutivo
Só afeta seres vivos e deixa as construções intactas. Os efeitos de uma explosão nuclear podem ser divididos nas categorias: a explosão propriamente dita, a radiação térmica, a radiação nuclear direta e a indireta.

A explosão
A explosão consiste em uma onda de choque que se espalha na forma de uma esfera com raio crescente. Esta onda de choque nada mais é do que uma oscilação da pressão do ar, ou seja, um aumento seguido de uma diminuição, ambos muitos rápidos. Por exemplo, a uma distância de 1 km, uma explosão de uma bomba atômica (fissão nuclear) de 20 quiloton provoca uma variação na pressão da ordem de uma atmosfera. Isso é suficiente para destruir construções de concreto, como casas e prédios. Uma bomba termonuclear (fusão nuclear), pode chegar a até 10 megaton (= 10.000 quiloton). 1 quiloton significa 1.000 toneladas de explosivo TNT (trinitrotolueno), o que equivale a 1012 calorias, ou 4.184 × 1012 J de energia. A densidade de energia que a onda de choque carrega diminui com o inverso do quadrado da distância (1/r²), por um fator puramente geométrico. A 2 km de distância, a mesma bomba atômica provoca uma onda de choque com uma variação de 0,25 atmosferas, o que é suficiente para destruir casas de madeiras e atirar escombros a mais de 360 km/h.

A radiação térmica
O outro efeito destruidor das armas nucleares é o calor que ela libera. Este, porém sofre mais diminuição do que a onda de choque. Pois além do fator geométrico 1/r² ainda há a absorção e espalhamento da radiação térmica pelo meio. Mesmo assim, a 2 km de distância, uma bomba atômica de 20 quilotons ainda provoca queimaduras de terceiro grau nas pessoas e é capaz de incendiar materiais inflamáveis como madeira e tecidos. No local da explosão, a bola de fogo se forma tão rapidamente que provoca ventos de 180 a 360 km/h, o que espalha mais ainda o incêndio causado. Este efeito não é uma exclusividade das bombas nucleares. Estas apenas têm uma maior intensidade. Novamente, para se ter uma ideia, com uma única bomba termonuclear (fusão nuclear) é possível, considerando os dois efeitos já descritos, destruir completamente uma área circular com raio de 10 km. Com uma explosão nuclear, nêutrons e radiação gama são emitidos. Ambos decrescem com 1/r2 e a distância na qual são letais é a mesma para as ondas de choque e térmica. Os efeitos desta radiação são o aparecimento de várias doenças, como tipos variados de câncer e modificações genéticas. Estas modificações se devem a troca das bases nitrogenadas na seqüência da molécula do DNA (ácido desoxirribonucleico).

A radiação nuclear direta
Um outro efeito exclusivo de bombas atômicas é devido aos elementos radioativos que são liberados na explosão. Eles são vaporizados devido ao calor liberado e vão para a atmosfera formando nuvens carregadas com elementos radiativos, as chamadas nuvens radiativas. Estas podem circular durante anos. Nas chuvas, estes elementos caem e se infiltram no solo, entrando em contato com o lençol freático. Quando essa água é absorvida pela vegetação, os elementos radiativos vão junto. Em seguida esses elementos podem chegar ao organismo do homem de várias maneiras diferentes. Uma delas é o homem ingerir diretamente alimentos vegetais contaminados. Outra, é o homem comer carne de animais que se alimentaram de vegetação contaminada. Uma vez os elementos estando no corpo humano, ele vai se acumulando, pois não é liberado. Cada elemento pode ter um efeito danoso particular. O 90Sr (estrôncio) por exemplo é muito similar ao cálcio. Devido a isso, ele se acumula facilmente no tecido ósseo do corpo humano. Assim, a pessoa fica com o esqueleto extremamente fraco e debilitado, podendo quebrar algum osso muito facilmente, além de ficar muito propenso a ter câncer nesses tecidos. Eliminando o material físsil de uma bomba termonuclear, é possível fazer uma bomba com uma explosão limpa, que não provocará chuva radioativa no futuro, e seus efeitos nocivos.

A radiação nuclear indireta
Podemos ainda citar outro efeito exclusivo de bombas nucleares. Além da radiação g, há uma grande emissão de raios X. Essas duas radiações interagem com as moléculas da atmosfera (por efeito Compton e ionização) criando uma grande corrente de elétrons que se espalha a partir do ponto de explosão. Estes elétrons são acelerados pelo campo magnético da Terra gerando ondas eletromagnéticas na forma de um pulso. Tal pulso pode gerar um colapso na rede elétrica de uma cidade impossibilitando qualquer uso de energia elétrica. Esse é o chamado efeito PEM (pulso eletromagnético).

As Bombas de Nêutrons
Uma outra classe de bombas nucleares não apresenta efeitos explosivos, como destruição de construções de concreto, etc. São as bombas de nêutrons. Eliminando o 238U, essas bombas 'reduzem' o seu poder para a faixa dos quilotons. Quando ativadas, elas produzem um intenso feixe de nêutrons, que carregam uma dose letal de radiação. Estima-se que uma bomba de nêutrons de 1 quiloton sujeita o homem, protegido com colete, a uma distância de 1 km a uma dose de 103 rads. Isso é suficiente para matar em um prazo de poucos dias. Essas bombas de nêutrons tiveram um objetivo específico quando projetadas. Por exemplo, se um exército inimigo invadir um território, uma bomba de nêutrons poderia ser detonada, matando todo o contingente inimigo, porém, deixando intacto as construções (prédios, casas, etc). Pois já que, por outro lado, uma bomba termonuclear normal destruiria todo o território, ao invés de salvá-lo.

Avaliação técnica

Uma bomba de nêutrons, ou bomba de radiação aumentada (arma ER), é uma arma de fissão-fusão termonuclear na qual a explosão de nêutrons livres gerada pela reação da fusão Nuclear não é absorvida intencionalmente dentro da arma, mas permitindo o escape. Os espelhos de Raios-X e a armadura da arma são feitas de cromo ou níquel de forma que os nêutrons possam escapar. Compare isto com as bombas de cobalto , também conhecidas como bombas de salto (gatilhos).

Bombas de nêutrons têm baixo rendimento comparadas com outras armas nucleares. Isto é porque os nêutrons são absorvidos pela via aérea, assim uma bomba de nêutrons de “alto rendimento” não poderia irradiar nêutrons além da sua gama de explosão e assim não teria nenhuma vantagem destrutiva sobre uma bomba de hidrogênio normal. Note que usar o rendimento explosivo de uma arma de nêutrons para medir o seu poder destrutivo pode ser enganoso : a maioria dos danos produzidos por uma arma de nêutrons vem da radiação ionizante, não do calor e explosão.

Este intenso estouro de nêutrons de alta-energia é planejado como o mecanismo principal de matar, embora uma ampla quantia de calor e explosão também seja produzida. Uma ideia comum é que uma "bomba de nêutrons deixa a infra-estrutura intacta"; porém, projetos atuais têm aumentado no quiloton range( Tabela de Quilotons ), cuja detonação poderia causar destruição pesada por explosão e efeitos de calor. Um aumento de um quiloton não é muito para uma arma nuclear, mas é próxima a duas ordens de magnitude(100x) maior que as mais poderosas bombas convencionais. A explosão de uma bomba de nêutrons pode o ser bastante para aniquilar quase toda a estrutura civil dentro da radiação letal percorrida.

Um dos usos para os quais esta arma foi concebida é amplo principalmente como armamento antitanque. Veículos blindados oferecem um grau relativamente alto de proteção contra calor e explosões, os efeitos destrutivos primários libertados por armas nucleares " normais ". Isto significa que é esperado que o pessoal militar sobreviva a uma explosão nuclear de pequena intensidade dentro de um tanque, enquanto os veículos NBC dos sistemas de proteção asseguram um grau alto de operabilidade igual em um ambiente de desavença nuclear.

É esperado que as armas de ER possam matar uma porcentagem muito mais alta do pessoal inimigo dentro dos seus tanques libertando uma porcentagem muito mais alta do rendimento total na forma de radiação de nêutrons contra a qual mesmo um tanque blindado não protege muito bem.

O termo " radiação aumentada " só recorre a explosão da radiação de nêutrons liberada no momento da detonação, não para qualquer aumento da radiação residual como efeito colateral.

Uma bomba de nêutrons requer quantias consideráveis de tritium que têm uma meia-vida de 12.3 anos, compondo as dificuldades de armazenamento prolongado. O tritium teria que ser substituído periodicamente, e o tritium anterior ser processado para remover os produtos da sua decadência.

Táticas das Bombas de Nêutrons

Bombas de nêutrons poderiam ser usadas como armas estratégicas em projéteis anti-balísticos ou como armas táticas direcionadas para o uso contra forças blindadas; na realidade, a bomba de nêutrons foi concebida originalmente como uma arma que poderia parar qualquer divisão blindada da União Soviética em uma invasão na Europa Oriental sem destruir a Europa Ocidental nesse processo.

Como uma arma míssil antibalística, um ogiva de combate ER foi desenvolvida para o sistema de Míssil de curta distância Sprint como parte do Programa de Proteção para proteger as cidades dos Estados Unidos da América e silos de mísseis contra o ataque de ogivas de combate da União Soviética danificando os seus componentes eletrônicos com o intenso fluxo de nêutrons.

Como Bomba Tática atômica, espera-se que bombas de nêutrons matem principalmente os soldados que estejam protegidos através de blindagens. Os Veículos blindados que são extremamente resistentes a explosão e calor produzidos por armas nucleares, assim a gama efetiva de uma arma nuclear contra tanques é determinado pela gama letal daradiação ionizante, embora isto também seja reduzido pela blindagem. Emitindo amplas quantias de radiação letal do tipo mais penetrante, as ogivas de combate ER maximizam a gama letal do rendimento de determinadas ogivas de combate nuclear contra alvos blindados.

Um problema ao se usar a radiação como uma arma anti-pessoal tática é o fato de provocar a morte rápida dos indivíduos em seu alcance, uma dose de radiação que é muitas vezes superior ao nível letal é liberada. Uma dose de radiação de 6 Gy é normalmente considerada letal. Matará pelo menos a metade daqueles que são expostos a isto, mas nenhum efeito é notável durante várias horas. Foram desenvolvidas bombas de nêutrons com a capacidade de 80 Gy para aniquilar os alvos depressa. Uma ogiva de combate ER de 1 kt pode fazer isto com a tripulação de um tanque T-72 em um raio de 690 m, comparado a 360 m para uma bomba de fissão Nuclear. Para uma dose de 6 Gy, as distâncias são respectivamente 1.100 m e 700 m, e para soldados desprotegidos as exposições de 6 Gy ocorrem entre 1.350 e 900 metros. O raio letal para bombas de nêutrons táticas excede ao raio letal para as de explosão e calor mesmo para tropas desprotegidas que levam ao provável raciocínio para a idéia que uma bomba de nêutrons destrói somente (?) a vida e não a infra-estrutura. Se uma bomba de nêutrons for detonada à altitude correta, níveis mortais de radiação cobririam uma larga área com mínimo calor e efeitos de explosão quando comparados a uma bomba.

O fluxo de nêutrons pode induzir grandes quantias de radioatividade secundária de vida-curta no ambiente da região de alto fluxo perto do ponto de detonação. As ligas usadas em armadura de aço podem desenvolver a radioatividade e isso é perigoso durante 24-48 horas. Um tanque exposto a uma bomba de nêutrons de 1 kt a 690 m ( o raio efetivo para a incapacitação imediata da tripulação ) que seja imediatamente ocupado por uma nova tripulação, submeterá esta a uma dose letal de radiação por 24 horas.

Uma desvantagem importante da arma é que nem todos os atingidos falecerão ou se incapacitarão imediatamente. Depois de um breve período de náuseas, muitos daqueles atingidos com aproximadamente 5-50 Sv de radiação experimentarão uma recuperação temporária (oculta ou" fase de fantasma ambulante"  ) por dias, até duradouras semanas.

 Partícula de Deus (Bóson de Higgs)

BósonPB ou BosãoPE de Higgs é uma partícula elementar bosônica prevista pelo Modelo Padrão de partículas, teoricamente surgida logo após ao Big Bang de escala maciça hipotética predita para validar o modelo padrão atual de partículas e provisoriamente confirmada em 14 de março de 2013. Representa a chave para explicar a origem da massa das outras partículas elementares. Todas as partículas conhecidas e previstas são divididas em duas classes: férmions (partículas com spin da metade de um número ímpar) e bósons (partículas com spin inteiro).

A compreensão dos fenômenos físicos que faz com que certas partículas elementares possuam massa e que haja diferença entre as forças eletromagnética (cuja interação é realizada pelos fótons) e a força fraca (cuja interação é feita pelos bósons W e Z) são críticas em muitos aspectos da estrutura da matéria microscópica e macroscópica; assim se existir, o bóson de Higgs terá um efeito enorme na compreensão do mundo em torno de nós.

O bóson de Higgs foi predito primeiramente em 1964 pelo físico britânico Peter Higgs, trabalhando as ideias de Philip Anderson. Entretanto, desde então não houve condições tecnológicas de buscar a possível existência do bóson até o funcionamento doGrande Colisor de Hádrons (LHC) meados de 2008. A faixa energética de procura do bóson foi se estreitando e, em dezembro de 2011, limites energéticos se encontram entre as faixas de 116-130 GeV, segundo a equipe ATLAS, e entre 115 e 127 GeV de acordo com o CMS. Em 4 de julho de 2012, anunciou-se que uma partícula desconhecida e com massa entre 125 e 127 GeV/c2 foi detectada; físicos suspeitaram na época que se tratava do bóson de Higgs. Em março de 2013, provou-se que a partícula se comportava, interagia e decaía de acordo com as várias formas preditas pelo Modelo Padrão, além de provisoriamente provar-se que ela possuía paridade positiva e spin nulo, dois atributos fundamentais de um bóson de Higgs, indicando fortemente a existência da partícula.

Fora da comunidade científica, é mais conhecida como a partícula de Deus (do original God particle  ) devido ao fato desta partícula permitir que as demais possuam diferentes massas  - contudo, a tradução literária do inglês seria "a partícula-Deus". Segundo o físico brasileiro Marcelo Gleiser, o título surgiu com o livro do também físico Leon Lederman, que propôs à editora o título Goddamn particle (Partícula maldita), que não tem qualquer vinculação com Deus, e serviria para demonstrar sua frustração em não ter encontrado o bóson de Higgs. Porém Lederman foi convencido a aceitar a mudança por razões comerciais.

Detalhes teóricos

A partícula chamada Bóson de Higgs é de fato o quantum (partícula) de um dos componentes de um campo de Higgs. No espaço vazio, o campo de Higgs adquire um valor diferente de zero, que permeia a cada lugar no universo todo o tempo. Este valor da expectativa do vácuo (VEV) do campo de Higgs é constante e igual a 246 GeV. A existência deste VEV diferente de zero tem um papel fundamental: dá a massa a cada partícula elementar, incluindo o próprio bóson de Higgs. No detalhe, a aquisição de um VEV diferente de zero quebra espontaneamente a simetria de calibre da força eletrofraca, um fenômeno conhecido como o mecanismo de Higgs. Este é o único mecanismo conhecido capaz de dar a massa aos bóson de calibre (particulas transportadoras de força) que é também compatível com teorias do calibre.

No modelo padrão, o campo de Higgs consiste em dois campos carregados neutros e dois componentes, um do ponto zero e os campos componentes carregados são os bósons de Goldstone. Transformam os componentes longitudinais do terceiro-polarizador dos bósons maciços de W e de Z. O quantum do componente neutro restante corresponde ao bóson maciço de Higgs. Como o campo de Higgs é um campo escalar, o bóson de Higgs tem a rotação zero. Isto significa que esta partícula não tem nenhum momentum angularintrínseco e que uma coleção de bósons de Higgs satisfaz as estatísticas de Bose-Einstein.

O modelo padrão não prediz o valor da massa do bóson de Higgs. Discutiu-se que se a massa do bóson de Higgs se encontra, aproximadamente, entre 130 e 190 GeV, então o modelo padrão pode ser válido em escalas da energia toda a forma até a escala de Planck (TeV 1016). Muitos modelos de super-simetria prediziam que o bóson de Higgs teria uma massa somente ligeiramente acima dos limites experimentais atuais e ao redor 120 GeV ou menos. As experiências mais recentes mostram que sua massa está em torno de 125 GeV/c2.

Medidas experimentais

A massa do bóson de Higgs não foi medida experimentalmente. Dentro do modelo padrão, a não observação de sinais desobstruídos em aceleradores de partícula conduz a um limite mais baixo experimental para a massa do bóson de Higgs de 114.4 GeV no nível da confiança de 95%. Não o bastante, um pequeno número de eventos foi gravado pela experiência do LEP no CERN que poderia ser como resultado de bósons interpretados de Higgs, mas a evidência é inconclusiva. Espera-se entre os físicos que o Grande Colisor de Hádrons, construído no CERN, confirme ou negue a existência do bóson de Higgs. As medidas de precisão observáveis da força eletrofraca indicam que a massa modelo padrão do bóson de Higgs tem um limite superior de 175 GeV no nível da confiança de 95% até a data de março de 2006 (que usam uma medida acima da massa superior do quark).

Prêmio Nobel de física 2013[editar | editar código-fonte]

Em 8 de outubro de 2013 foi anunciada a atribuição do prêmio Nobel de física ao belga François Englert e ao britânico Peter Higgs pela descoberta teórica do mecanismo que explicaria a origem da massa das partículas subatômicas, cuja existência foi recentemente confirmada através da descoberta da partícula de Higgs, pelas experiências conduzidas recentemente no CERN

Fonte : 

http://pt.wikipedia.org/wiki/B%C3%B3son_de_Higgs

Lista de elementos químicos em uma pessoa que pesa 80 kg :

Elementos	%	kg
Oxigênio	65	52
Carbono	18	14,4
Hidrogênio	10	8
Nitrogênio	3	2,4
Cálcio	1.5	1,2
Fósforo	1	0,8
Enxofre	0.25	0,2
Potássio	0.2	0,2
Cloro	0.15	0,12
Sódio	0.15	0,12
Magnésio	0.05	0,04
Ferro	0.006	0,0048
Flúor	0.0037	0,00296
Zinco	0.0032	0,00256
Silício	0.002	0,0016
Zircônio	0.0006	0,00048
Rubídio	0.00046	0,000368
Estrôncio	0.00046	0,000368
Bromo	0.00029	0,000232
Chumbo	0.00017	0,000136
Nióbio	0.00016	0,000128
Cobre	0.0001	0,00008
Alumínio	0.000087	0,000070
Cádmio	0.000072	0,000058
Boro	0.000069	0,000055
Bário	0.000031	0,000025
Arsênico	0.000026	0,000021
Vanádio	0.000026	0,000021
Estanho	0.000024	0,000019
Mercúrio	0.000019	0,000015
Selênio	0.000019	0,000015
Manganês	0.000017	0,000014
Iodo	0.000016	0,000013
Ouro	0.000014	0,000011
Níquel	0.000014	0,000011
Molibdênio	0.000013	0,000010
Titânio	0.000013	0,000010
Telúrio	0.000012	0,000010
Antimônio	0.000011	0,000009
Lítio	0.0000031	0,000002
Cromo	0.0000024	0,000002
Césio	0.0000021	0,000002
Cobalto	0.0000021	0,000002
Prata	0.000001	0,0000008
Urânio	0.00000013	0,0000001
Berílio	0.000000005	4E-09
Rádio	0.00000000000000001	8E-18

Antimatéria

Antimatéria - na física de partículas e na química quântica, é a extensão do conceito de antipartícula da matéria, por meio de que a antimatéria é composta de antipartículas da mesma maneira que matéria normal está composta das partículas.

Por exemplo, anti-elétrons (pósitrons, elétrons com carga positiva), antiprótons (prótons com carga negativa) e antinêutrons (com carga nula como os nêutrons) poderiam dar forma a antiátomos da mesma maneira que elétrons, prótons e nêutrons dão forma a átomos normais da matéria.

Além disso, a mistura da matéria e da antimatéria conduziria ao aniquilamento de ambos, da mesma maneira que a mistura das antipartículas e das partículas, criando assim fótons de grande energia (raios gama) e outros pares de partículas e antipartículas. As partículas que resultam do aniquilamento matéria-antimatéria são dotadas de energia igual à diferença entre a massa do descanso dos produtos do aniquilamento e a massa do descanso do par original da matéria-antimatéria, que é sempre grande (ver: aniquilação pósitron-elétron).

Introdução

Em 1928, o físico teórico britânico Paul Dirac elaborou uma equação que leva seu nome. Esta equação tornou possível antever a existência dos pósitrons e, portanto, a existência da antimatéria.

Há uma especulação considerável na ciência e na ficção científica a respeito de por que o universo observado parece ser constituído inteiramente de matéria. Especula-se a respeito de outros lugares possivelmente constituídos apenas por antimatéria. Atualmente, a assimetria aparente entre matéria e antimatéria é um dos maiores problemas sem solução da física. Os possíveis processos pelo que ocorreu são explorados mais detalhadamente na bariogênese.

Em 1995, foram produzidos antiátomos de anti-hidrogênio, assim como núcleos de anti-deutério, criados a partir de um antipróton e um antinêutron. Porém, não houve sucesso na obtenção de antimatéria de maior complexidade.

A antimatéria cria-se no universo como resultado da colisão entre partículas de alta energia, como ocorre no centro das galáxias, entretanto, não se tem detectado nenhum tipo de antimatéria como resíduo do Big Bang, coisa que ocorre com a matéria normal. A desigual distribuição entre a matéria e a antimatéria no universo tem sido, durante muito tempo, um mistério. A solução mais provável reside em certa assimetria nas propriedades dos mésons-B e suas antipartículas, os antimésons-B .

Os pósitrons e os antiprótons podem ser armazenados num dispositivo denominado "armadilha" (Penning trap, em inglês), que usa uma combinação de campos magnéticos eelétricos. Para a criação de armadilhas que retenham átomos completos de anti-hidrogênio foram empregados campos magnéticos muito intensos, assim como temperaturasmuito baixas. As primeiras destas armadilhas foram desenvolvidas pelos projetos ATRAP e ATHENA.

Foguete de antimatéria: astronave que, teoricamente, utilizaria antimatéria como combustível.

O símbolo que se usa para descrever uma antipartícula é o mesmo símbolo da partícula normal, porém com um traço sobre o símbolo. Por exemplo, o antiproton é simbolizado como:

.

As reações entre matéria e antimatéria tem aplicações práticas na medicina como, por exemplo, na tomografia por emissão de pósitrons (PET).

As colisões entre matéria e antimatéria convertem toda a massa possível das partículas em energia. Esta quantidade é muito maior que a energia química ou mesmo a energia nuclear que se podem obter atualmente através de reações químicas, fissão ou mesmo fusão nuclear. A reação de 1 kg de antimatéria com 1 kg de matéria produziria 1.8×1017 J de energia (segundo a equação E=mc²). Em contraste, queimar 1 kg de petróleo produziria 4.2×107 J, e a fusão nuclear de 1 kg de hidrogênio produziria 2.6×1015 J.

A escassez de antimatéria significa que não existe uma disponibilidade imediata para ser usada como combustível. Gerar somente um antipróton é imensamente difícil e requer aceleradores de partículas, assim como imensas quantidades de energia (muito maior do que a obtida pelo aniquilamento do antipróton), devido a ineficiência do processo. Os métodos conhecidos para produzir antimatéria também produzem uma quantidade igual de matéria normal, de forma que o limite teórico do processo é a metade da energia administrada se converter em antimatéria. Inversamente, quando a antimatéria é aniquilada com a matéria ordinária, a energia emitida é o dobro da massa de antimatéria, de forma que o armazenamento de energia na forma de antimatéria poderia apresentar (em teoria) uma eficiência de 100%.

Na atualidade, a produção de antimatéria é muito limitada, porém tem aumentado em progressão geométrica desde o descobrimento do primeiro antipróton em 1995. A taxa atual de produção de antimatéria é entre 1 e 10 nanogramas por ano, esperando-se um incremento substancial com as novas instalações do CERN e da Fermilab.

Considerando as partículas mais elementares que se conhecem atualmente: Lépton (Elétron, Elétron-neutrino, Múon, múon-neutrino, Tau e Tau-neutrino), Quarks (Up, Down, Charm, Strange, Top e Bottom) e Bósons (Fótons, Glúons, Bósons vetoriais mediadores e grávitons), podemos dizer que para cada uma delas, existe uma antipartícula, com massa igual porém com carga elétrica e momento magnético inverso. Elas dão origem ao antielétron (chamado também de pósitron), ao antipróton e ao antinêutron - a antimatéria, portanto.

A Teoria

A teoria mais aceita para a origem do universo é a do Big Bang que diz que tudo se iniciou numa grande expansão. Nos primeiros instantes o universo não era constituído por matéria, mas sim por energia sob forma de radiação. O universo então passou a expandir-se e, consequentemente, a arrefecer. Pares de partícula-antipartícula eram criados e aniquilados em grande quantidade. Com a queda de temperatura a matéria pôde começar a formar hádrons, assim como a antimatéria a formar antihádrons, pois matéria e antimatéria foram geradas em quantidades iguais. Atualmente, no entanto, parece que vivemos em um universo onde só há matéria.

Na esquerda: Partículas (elétron, próton, nêutron).
Na direita: Antipartículas (pósitron, antipróton, antinêutron).

Na realidade, já é estranho que o universo exista, pois, quando a matéria e a antimatéria se encontram, o processo inverso da criação ocorre, ou seja, elas anulam-se gerando apenas energia nesse processo. Seria altamente provável, portanto, que logo após terem sido criadas, partículas e antipartículas se anulassem, impedindo que corpos mais complexos como hádrons, átomos, moléculas, minerais e seres vivos pudessem formar-se. Acredita-se que esse processo de geração e aniquilação realmente ocorreu para quase toda a matéria criada durante o início da expansão do universo, mas o simples fato de existirmos indica que ao menos uma pequena fração de matéria escapou a esse extermínio precoce.

É possível que algum processo, de origem desconhecida, tenha provocado uma separação entre a matéria e a antimatéria. Neste caso existiriam regiões do universo em que a antimatéria e não a matéria seria mais abundante. Planejam-se algumas experiências no espaço para procurar essas regiões. No entanto, como até hoje não se conhece um processo capaz de gerar tal separação, a maioria dos cientistas não acredita nessa hipótese.

Por outro lado, existe a possibilidade de que a natureza trate de forma ligeiramente diferente a matéria e a antimatéria. Se isto for verdade, seria possível que uma pequena fração da matéria inicialmente gerada tenha sobrevivido e formado o universo conhecido hoje. Há resultados experimentais e teóricos que apontam nesta direção. 

Experimentos

Experimentos para a produção artifical de antimatéria e seu armazenamento por períodos relativamente longos de tempo vem sendo tentados por cientistas nos últimos anos.

Em setembro de 2010, a equipe internacional ALPHA do CERN (a qual inclui pesquisadores de diversos países, includindo os brasileiros Cláudio Lenz Cesar e Daniel de Miranda Silveira) anunciou que conseguiu pela primeira vez capturar átomos de antimatéria. Foram aprisionados 38 átomos de antihidrogênio no "tanque de antimatéria" criado pelos cientistas, cada um deles ficando retido por mais de um décimo de segundo.

Em junho de 2011, a mesma equipe ALPHA anunciou um novo recorde, ao aprisionar átomos de antimatéria por 1000 segundos (mais de 16 minutos e 35 segundos).

Em março de 2012, a equipe ALPHA anunciou que conseguiu pela primeira vez efetuar medições de propriedades de átomos de antimatéria.